结构参数优化设计(新)

多物理场结构优化设计新工具——CAXA 3D 实体设计与CAXA CAE摘要：结构的优化和设计需要CAD和CAE技术的配合。

为了省去不停切换CAD和CAE工具的麻烦，以及减少模型输入、输出引入的误差，当前CAD和CAE技术发展的一个重要趋势是在CAD中集成CAE技术。

这样的集成工具可为工程师提供统一的设计环境，明显提高优化和设计的准确性和效率。

但是现有CAD和CAE集成工具一般存在以下问题：1）CAD与CAE交互性不够好。

它们有的在CAD中更改模型后需要重新进行CAE设置；或者对CAE的设置比较复杂。

2）集成的CAE功能有限，不能准确分析复杂非线性问题。

针对这些问题，CAXA推出CAXA 3D实体设计和CAXA CAE集成设计环境。

它具有以下特点：•CAXA 3D 实体设计和CAXA CAE有良好的交互性。

完成一次CAE分析后，如再次更改模型，仅需单击3个键就可以重新分析、并观察模型改变后分析结果的变化。

•CAXA CAE使用独有的Sefea（富应变有限元）技术。

使用这种技术，分析可以达到二阶元素的精度，而求解成本只相当于一阶元素。

它还能帮助入门级工程师达到专家级分析精度。

[1]•CAXA CAE直接耦合固力、热传、流体、电磁等多物理场，对非线性耦合问题求解更加准确。

[2]文中将用实例展示CAXA 3D 实体设计与CAXA CAE集成工具在多物理场结构优化设计中的应用。

文中还将讨论CAXA CAE技术与传统CAE技术相比，在分析精度或分析速度上的提高。

关键字：CAD/CAE 集成；CAXA CAE；轻量化；优化；多物理性背景介绍航空航天器是能在大气层内或太空中运行的各类飞行器。

航空技术的发展促进了交通运输的变革，并极大地影响了人类的生活。

如飞机作为一种新的交通工具，促进各国的交流和产品的快速运输，此外，它还担负起拍摄、调查、除虫、灭火等功能。

航天技术的发展更是为人们产生了巨大的经济和社会效益。

它可用于通信、测绘、搜索、导航、气象预报等。

张弦梁结构刚度参数分析与优化设计蒋友宝;黄星星【摘要】Stiffness analysis and optimization were performed for beam string structure ( BSS ) with the finite element method since it lacks sufficient discussion on parameter analysis and optimization on stiffness in current studies. Multiple models were built by varying the values of the major parame-ters ( e. g. ratio of the bending stiffness of upper chord to the axial stiffness of lower chord, ratio of the axial stiffness of upper chord to that of lower chord, height-to-span ratio and cable area of lower chord) of a beam string structure. The corresponding analysis was performed, and the effects of the major parameters on the global vertical stiffness and the suggestion on stiffness optimization were ob-tained. The results show that, within the mentioned ranges of the parameters, the stiffness of BSS is nearly proportion to its lower chord area when the height-to-span ratio, ratio of axial stiffness of up-per chord to that of lower chord and slenderness of upper chord are given;that it is recommended to adopt a large height-to-span ratio, a large sag-to-span ratio of cable and a small axial stiffness ratio of upper chord to lower chord for BSS design in order to obtain a large stiffness based on economic optimization.%针对现有关于张弦梁结构基于刚度的参数分析和优化研究较为缺乏的不足，采用有限元方法对此问题进行研究。

例题3 钢框架结构分析及优化设计1例题钢框架结构分析及优化设计2 例题.钢框架结构分析及优化设计概要本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。

midas Gen提供了强度优化和位移优化两种优化方法。

强度优化是指在满足相应规范的强度要求条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。

位移优化是针对钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功能。

本文主要讲述强度优化设计功能。

此例题的步骤如下:1.简介2.建立模型并运行分析3.设置设计条件4.钢构件截面验算及设计5.钢结构优化设计例题钢框架结构分析及优化设计1.简介本例题介绍midas Gen的优化设计功能。

例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。

(该例题数据仅供参考)基本数据如下：➢轴网尺寸：见图2➢柱: HW 200x204x12/12➢主梁：HM 244x175x7/11➢次梁：HN 200x100x5.5/8➢支撑：HN 125x60x6/8➢钢材： Q235➢层高：一层 4.5m二～六层 3.0m➢设防烈度：8º（0.20g）➢场地： II类➢设计地震分组：1组➢地面粗糙度；A➢基本风压：0.35KN/m2；➢荷载条件：1-5层楼面，恒荷载 4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2；6层屋面，恒荷载 5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2；1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m；6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m；➢分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用3例题钢框架结构分析及优化设计4 图1 分析模型图2 结构平面图例题钢框架结构分析及优化设计图3 ①，③轴线立面图图4 ①，④轴线立面图图5 ○B，○C轴线立面图图6 ○A，○D轴线立面图5例题钢框架结构分析及优化设计6 2.建立模型并运行分析建立模型并进行分析运算。

1.主菜单选择特性>材料>材料特性值：添加材料号：1；名称：Q235；规范：GB03(S) ；数据库：Q235；材料类型：各向同性。

第４卷　２　０　ｌ　３　

有　

ＮｏｎｆｅＩＴＯＵＳ　色金属科学与工程　Ｍｅｔａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．４，Ｎｏ．１　Ｆｅｂ．２０１３　

文章编号：１６７４—９６６９（２０１３）０１—００４９—０４　多头螺旋管结构参数的优化设计研究　钟建华，　冯　凯，　唐治立　（江西理工大学材料科学与工程学院，江西赣州３４１０００）　

摘　要：以多头螺旋管为研究对象，以水为传热介质，利用Ｐｒｏ／Ｅ建立不同结构参数的螺旋管实体模　型，通过ＡＮＳＹＳ中的流体传热分析模块ＦＬＯＴＲＡＮ　ＣＦＤ对螺旋管对流换热过程进行三维数值模拟，　研究采用正交实验的方法，探究了换热过程中螺旋管各主要结构参数对其传热性能的影响．结果表　明：对于综合换热性能评价指标ＰＥＣ－１，随螺旋管头数的增加，其值有明显的提升，当螺旋角超过４５。　时，ＰＥＣ一１的值急剧下降，而槽深的变化对其作用相对较小．通过对正交实验结果的直观及方差分　析，完成了对多头螺旋管结构的优化．　关键词：多头螺旋管；传热；数值模拟；结构参数；正交实验；ＰＥＣ一１　中图分类号：ＴＧ３０７　文献标志码：Ａ　

Ｏｐｔｉｍａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ－ｓｔａｒｔ　ｓｐｉｒａｌ　ｐｉｐｅ’Ｓ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ＺＨＯＮＧ　Ｊｉａｎ－Ｈｕａ，ＦＥＮＧ　Ｋａｉ，ＴＡＮＧ　Ｚｈｉ－Ｌｉ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ　３４１０００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｅｎｔｉｔｙ　ｍｏｄｅｌｓ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｉｓ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　Ｐｒｏ／Ｅ　ｕｓｉｎｇ　ｍｕｌｔｉ－　ｓｔａｒｔ　ｓｐｉｒａｌ　ｐｉｐｅ　ａｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｂｊｅｃｔ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ａｓ　ｈｅａｔ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｍｅｄｉｕｍ．Ｔｈｅ　ｈｅａｔ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｓｐｉｒａｌ　ｐｉｐｅ　ｉｓ　ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ＦＬＯＴＲＡＮ　ＣＦＤ　ｉｎ　ＡＮＳＹＳ．Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｉｓ　ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｈｅａｔ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ（ＰＥＣ－１）ｏｆ　ｈｅａｔ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｗｉｔｈ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｃｏｉｌ　ｈｅａｄ　ｎｕｍｂｅｒ．　ＰＥＣ——１　ｖａｌｕｅ　ｄｅｃｒｅａｓｅｓ　ｓｈａｒｐｌｙ　ｗｉｔｈ　ｈｅｌｉｘ　ａｎｇｌｅ　ａｔ　ｆｏｒｔｙ－ｆｉｖｅ　ｄｅｇｒｅｅｓ　ｏｒ　ｌａｒｇｅｒ．Ｔｈｅ　ｇｒｏｏｖｅ　ｄｅｐｔｈ　ｈａｓ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｓｍａｌｌ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ＰＥＣ－１．Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｕｌｔｉ—ｓｔａｒｔ　ｓｐｉｒａｌ　ｐｉｐｅ　ｉｓ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｂｙ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｖａｒｉａｎｃｅｓ　ｏｆ　ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ－ｓｔａｒｔ　ｓｐｉｒａｌ　ｐｉｐｅ；ｈｅａｔ　ｔｒａｎｓｆｅｒ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ＰＥＣ－１　

机械工程中的结构优化设计与研究方法机械工程是一门涉及机械设备设计、制造、使用和维护的学科，它在各个领域都具有重要的应用价值。

在机械设备的设计中，结构优化是一个关键的环节。

本文将介绍一些机械工程中常用的结构优化设计和研究方法。

在机械工程中，结构优化设计的目标是通过对结构形状、材料和工艺参数的优化，使得设计结构在满足一定强度、刚度和稳定性的前提下，具有更好的性能表现。

结构优化设计方法可以分为传统优化方法和基于计算机仿真的优化方法两大类。

传统优化方法主要包括经验设计法、试验法和数学优化方法。

经验设计法是一种基于设计师经验和直觉的设计方法，通过对类似结构的实例进行分析，得到设计结构的大致尺寸和材料选择。

试验法是通过设计和制作一些试验样品，通过实验测试和数据分析，确定合适的结构参数。

数学优化方法是一种基于数学模型和优化算法的设计方法，通过建立数学模型，并使用优化算法搜索最优解。

其中常用的数学优化方法包括线性规划、非线性规划、遗传算法等。

计算机仿真优化方法是利用计算机仿真技术对设计结构进行评估和优化的方法。

常用的计算机仿真方法有有限元分析、多体动力学仿真和计算流体力学等。

有限元分析是一种基于数值计算的方法，将结构划分为有限数量的离散单元，并通过求解方程组得到结构的应力、应变和位移等信息。

多体动力学仿真是一种模拟物体运动的方法，通过求解质点的运动方程，得到系统的运动行为。

计算流体力学是一种用数值方法研究流体力学问题的方法，通过将流体划分为离散单元，求解相关方程得到流体的运动行为。

除了以上介绍的优化方法，还有一种新兴的优化方法是基于人工智能算法的优化方法。

人工智能算法是模仿生物智能的一种算法，常见的有神经网络、粒子群算法和遗传算法等。

这些算法在结构优化设计中被广泛应用，通过对设计变量的搜索和优化，得到更好的设计结果。

结构优化设计方法的选择与具体的工程问题有关。

在实际应用中，需要综合考虑多个因素：设计要求、经济性、可制造性等。

结构优化有限元分析结构优化是指在满足设计约束条件的前提下，通过调整结构的几何形状、尺寸、材料等参数，以达到优化设计目标的一种设计方法。

通过结构优化，可以提高结构的刚度、强度、稳定性、减少重量、节约材料、降低成本等。

有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）是一种计算机辅助工程分析方法，通过将复杂的结构分割成有限个简单的子结构（有限元），建立数学模型，在计算机上进行力学仿真分析来评估结构的性能。

有限元分析可以用于结构的设计优化，通过分析不同参数对结构性能的影响，得出最佳设计方案。

结构优化的有限元分析通常包括以下几个步骤：1.建立结构有限元模型：根据实际结构几何形状和材料，利用专业的有限元软件建立结构的三维有限元模型。

模型中包括结构的节点、单元类型和材料属性等信息。

2.设计优化目标和约束条件：根据设计要求和目标，确定结构的优化目标，如提高刚度、降低重量等。

同时，根据结构的使用条件和限制，设置约束条件，如保证结构的稳定性、强度等。

3.建立优化算法：根据实际情况选择适合的优化算法。

常见的优化算法有遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等。

根据设计要求和目标，确定优化算法的参数和设置。

4.分析和求解：利用有限元分析软件进行结构分析。

根据约束条件和优化目标，对结构进行力学仿真分析，得到结构的刚度、强度、位移等性能指标。

5.结果评估和优化：根据分析结果，评估优化策略的有效性和可行性。

如果优化结果满足设计要求和目标，可以进入下一步；如果不满足，需要对优化策略进行调整和优化，重新进行分析和求解，直到满足设计要求和目标。

6.优化结果的验证：通过制作样品或进行物理实验验证优化结果的可行性和有效性。

根据实际测试结果，对优化模型进行修正和调整，使其更加符合实际情况。

总的来说，结构优化有限元分析是一种结合了有限元分析和优化算法的设计方法，通过分析结构的力学特性，通过调整结构参数，得到最佳的设计方案。

这种方法可以提高结构的安全性、经济性和可靠性，减少材料和能源的消耗，促进结构设计的创新和进步。

桥梁结构优化设计第一部分桥梁结构设计原则 (2)第二部分材料性能与选择 (4)第三部分结构优化方法概述 (9)第四部分荷载分析与计算 (11)第五部分结构稳定性分析 (14)第六部分抗震性能设计要点 (16)第七部分耐久性与维护策略 (18)第八部分案例研究与工程应用 (21)第一部分桥梁结构设计原则桥梁结构优化设计摘要: 本文旨在探讨桥梁结构设计的基本原则，包括结构的可靠性、经济性、适用性和美观性。

通过分析国内外桥梁设计的成功案例，提出桥梁结构优化设计的方法和建议。

关键词：桥梁结构；优化设计；可靠性；经济性；适用性；美观性一、引言随着社会的发展和城市化进程的加快，桥梁作为连接不同区域的重要交通设施，其重要性日益凸显。

桥梁结构的设计不仅要满足功能需求，还要考虑经济效益、环境适应性以及美学要求。

因此，桥梁结构优化设计成为当前工程领域研究的热点之一。

二、桥梁结构设计原则1.可靠性原则桥梁结构的可靠性是指桥梁在各种荷载作用下能够保持其预定功能的特性。

在设计过程中，应充分考虑各种可能的荷载情况，如恒载、活载、风载、地震作用等，确保桥梁在各种工况下的安全性。

此外，还应关注桥梁的耐久性，延长桥梁的使用寿命。

2.经济性原则桥梁建设的成本是影响其可行性的重要因素。

在保证桥梁安全可靠的前提下，应尽量降低材料用量、简化施工工艺，以降低工程造价。

同时，应充分利用现代信息技术，进行桥梁结构的优化设计，提高桥梁的经济效益。

3.适用性原则桥梁结构的设计应适应不同的地形地貌、气候条件和使用需求。

例如，对于山区桥梁，应考虑地形起伏对桥梁结构的影响；对于寒冷地区，应考虑低温对混凝土强度和耐久性的影响。

此外，桥梁设计还应考虑未来可能的交通增长需求，预留一定的扩展空间。

4.美观性原则桥梁不仅是交通设施，也是城市景观的重要组成部分。

桥梁设计应注重与周围环境的和谐统一，体现地域文化特色。

可以通过合理的布局、造型设计和材料选择，使桥梁成为城市的标志性建筑。

结构优化设计的综述与发展摘要:结构优化设计，就是在计算机技术等高科技手段的支持下，为了提升机械产品的性能、工作效率,延长机械产品的工作寿命，对机械产品的尺寸、形状、拓扑结构和动态性能进行优化的过程。

这是机械行业发展的必然要求，也是信息时代的必然要求。

结构优化设计，必须在保证机械产品满足工作需要的前提下，通过科学的计算来实行.文章将简单对结构优化设计的发展状况进行介绍,列举几种优化设计方法，以及讨论未来优化的发展情况。

关键词：结构优化设计发展优化设计方法1 结构优化设计结构优化简单来说就是在满足一定的约束条件下，通过改变结构的设计参数，以达到节约原材料或提高结构性能的目的。

结构优化设计通常是指在给定结构外形，给定结构各元件的材料和相关载荷及整个结构的强度、刚度、工艺等要求的条件下,对结构进行整体和元件优化设计。

结构优化设计一般由设计变量、约束条件和目标函数三要素组成。

评价设计优、劣的标准，在优化设计中称为目标函数;结构设计中以变量形式参与的称为设计变量；设计时应遵守的几何、刚度、强度、稳定性等条件称为约束条件，而设计变量、约束函数与目标函数一起构成了优化设计的数学模型。

结构优化的目的是让设计的结构利用材料更经济、受力分布更合理.结构优化设计根据设计变量选取的不同可以分为截面（尺寸)优化、形状优化、拓扑优化三个层次。

尺寸优化是选取结构元件的几何尺寸作为设计变量，例如，杆元截面积、板元的厚度等等[1］。

而形状优化是选取结构的内部形状或者是节点位置作为设计变量。

拓扑优化就是选取结构元件的有无作为设计变量，为0-1型逻辑型设计变量。

2 结构优化设计研究概况与现状结构优化设计最早可以追溯到17世纪，伽利略和伯努利对弯曲梁的研究从而引发了变截面粱形状优化的问题.后来Maxwell和Michell提出了单载荷仅有应力约束条件下最小重量桁架结构布局的基本理论，为系统地分析结构优化理论作出了重大的贡献.然而长期以来，由于缺乏高速可靠的计算手段和理论，结构优化设计一直无法获取较大发展。

OPTISTRUCT结构优化设计分析⼿册结构优化设计OPTISTRUCT分析⼿册Tim.Ding微软中国|[公司地址]⽬录第⼀章基础知识 (2)1.1结构优化的数学理论 (2)1.1.1数学模型 (2)1.1.2灵敏度分析理论 (2)1.1.3近似模型 (3)1.1.4寻优⽅法 (3)1.2OptiStruct参数和卡⽚ (4)1.2.1模型响应 (4)1.2.2⼦⼯况响应 (5)1.2.3OptiStruct优化类型和卡⽚参数 (7)第⼆章拓扑优化技术 (13)2.1拓扑优化技术简介 (13)2.1.1单元密度 (13)2.1.2制造⼯艺约束 (13)2.2拓扑优化实例 (17)2.2.1C型夹结构的概念设计 (17)2.2.2汽车控制臂的概念设计 (20)2.2.3利⽤DMIG进⾏模型缩减的悬臂梁的拓扑优化 (23)第三章形貌优化技术 (29)3.1形貌优化技术简介 (29)3.2形貌优化实例 (29)3.2.1受扭平板的形貌优化 (29)3.2.2磁头悬臂的拓扑和形貌优化 (31)第四章尺⼨优化技术 (35)4.1尺⼨优化技术简介 (35)4.2尺⼨优化实例 (35)4.2.1⽀架的尺⼨优化 (35)4.2.2碎纸机的尺⼨优化 (39)4.2.3飞机翼肋的⾃由尺⼨优化 (42)第五章形状优化技术 (47)5.1形状优化技术简介 (47)5.2形状优化技术实例 (47)5.2.1带制造⼯艺约束的⾃由形状优化 (47)第⼀章基础知识1.1结构优化的数学理论1.1.1数学模型结构优化设计（optimum structural design）是指在给定的约束条件下，按照某种⽬标（如重量最轻、刚度最⼤、成本最低等）求出最好的设计⽅案。

结构优化设计具有三要素，其分别为设计变量、⽬标函数和约束条件。

设计变量是指在优化的过程中可以发⽣改变的⼀组参数；⽬标函数是要求最优的设计性能，是关于设计变量的函数；约束条件是对设计变量的变化范围进⾏控制的限制条件，是对设计变量和其他性能的基本要求。

结构优化设计作者：赵忠伟来源：《城市建设理论研究》2013年第29期摘要：随着有限元理论的迅猛发展和日趋成熟,特别是计算机技术的广泛应用,基于ANSYS参数化设计语言APDL的结构优化设计越来越体现出它强大的生命力,这无疑给建筑结构的优化设计注入了新的活力。

本文的优化设计思想，可以推广到其它结构形式，可对其它类型结构优化起到借鉴作用。

关键词：ANSYS参数化语言 APDL 钢结构优化设计中图分类号：TU3 文献标识码：A1.引言结构优化设计理论已有近四十年的发展历史,目前在一些重要的结构(如飞机结构)上已经得到了应用,这也引起了土木和建筑工程界人士的广泛关注,寻求建筑结构优化设计的理论、方法一直在紧张有序的进行当中。

由于传统的优化方法,例如准则法、数学规划法以及两者的结合(即所谓的混合法)等静态优化方法都是基于代数方程模型的;最优控制理论中的动态规划优化方法是基于微分方程或差分方程模型的。

而这些传统数学模型的描述能力和求解方法有相当的局限性,使得最优化理论和方法在实际应用中受到了很大的限制,存在着局部最优解、维数灾难、不确定性等问题,这些困难需要寻求新的优化设计方法,才能得到最终解决。

随着有限元理论的迅猛发展和日趋成熟,特别是计算机技术的广泛应用,基于ANSYS参数化设计语言APDL的结构优化设计越来越体现出它强大的生命力,这无疑给建筑结构的优化设计注入了新的活力。

ANSYS是一种运用广泛的通用有限元分析软件,其有限元分析过程主要包括:建立分析模型并施加边界条件、求解计算和结果分析3个步骤。

对于某一有限元模型来说,当分析结果表明需要修改设计时,就必须修改有限元模型的几何尺寸或改变载荷状况,建立新的有限元模型,然后再重复以上分析过程。

这种/设计)分析)修改设计)再分析)再修改0的过程,在有限元分析中存在着大量的重复性工作,将直接影响设计的效率。

而运用ANSYS提供的参数化设计语言(APDL),通过结构设计参数的调整,则可以自动完成上述循环功能,进行优化设计,从而大大减少修改模型和重新分析所花的时间。